连续梁桥挂篮施工技术分析

张如飞

（中建路桥集团有限公司，河北 石家庄 050001）

1 工程概况

某桥梁工程主桥上部结构所采用的是“预应力混凝土连续箱梁”，单箱双室断面，三向预应力体系。箱梁的“顶板与底板”宽度分别为16.2m 和9.1m，两侧悬臂的长度相等，均为3.57m，腹板的厚度为50cm。连续梁以挂篮分段的技术方法进行施工，满堂支架。

2 连续梁桥挂篮施工技术

2.1 挂篮的工作原理

2.1.1 挂篮构成

在本文的工程案例中，所使用的挂篮为“菱形挂篮”，由以下几部分组成：即“桁架、吊挂、走行、锚固以及模板系统”等。该挂篮适用于以下情况：最大梁段的重量为130t、最大梁段的长度为4.25m、梁高变化的范围在3.05～6.05m、梁体的宽度在12m以内[1]。

2.1.2 基本原理

菱形挂篮的基本工作原理如下：底模和外膜会随着桁架向前移动，直至达到所指定的位置后停止，随后分块对梁段底板和腹板钢筋进行吊装，安装预应力筋及管道；将内模加从灌注好的梁段箱体内拖出，安装内模，绑扎顶板内钢筋，浇筑混凝土；对新浇筑的梁段进行预应力张拉和压浆，挂篮前移，继续施工下一节梁段，如此循环，直至将所有的梁段全部浇筑完毕为止。

2.2 施工0#段

2.2.1 临时支座

在0#块施工之前，要先将“桥墩与箱梁”之间的结合部位临时固结到一起，同时可在永久支座的四周设置由强度等级为C40的混凝土浇筑的临时支座，设置竖向钢筋，完成墩梁的临时固结。随后将预应力筋的下端埋设于桥墩内，按规定要求控制锚固长度，中段穿过混凝土后，与梁顶锚固。为给临时支座的拆除提供便利条件，在临时支墩上设置预留孔，对临时支座拆除前，向预留孔内灌入水和膨胀砂浆，胀裂混凝土后，便可将临时支座拆除。

2.2.2 模板制安

本工程中，0#块的外侧模选用整体式木模板，内模为组合式。因预应力管道及钢筋的布设较为密集，加之结构复杂程度较高，为确保后续混凝土的施工质量，支设模板时，在内模顶端预留天窗孔。

2.2.3 预应力管道

（1）在钢筋加工场地内，按图纸要求下料加工，半成品钢筋通过平板运输车运至施工现场后，绑扎成型。

（2）本工程建设项目中，纵向预应力管道选用的是内径90mm 的塑料波纹管，在管内套装塑料芯管；横向预应力管道的内径有两种，分别为60mm和70mm，管壁厚度为19mm；竖向预应力管道为金属管，内径35mm。根据施工要求，在预应力管道上设置压浆排气管。

（3）在对预应力管道安装时，要精确定位，采用焊接钢筋网的方式，固定预应力管道，钢筋网的接头要对准，使用胶布封严，避免渗入灰浆。

2.2.4 灌注混凝土

从桥墩与箱梁结合部位浇筑混凝土，采用对称的方法，向两端逐层浇筑，要保证一次性成型，并且两端要保持对称，以免引起不平衡荷载。为加快灌注速度，采用泵车泵送的方法浇筑混凝土。

2.2.5 预应力张拉

在0#块施工中，预应力张拉是重点环节，与质量密切相关，为此应掌握张拉施工要点，具体如下：

（1）选用高强低松弛钢交线，竖向预应力筋为螺纹钢，使用前以目测的方法检查，看有无明显的弯折现象，如果有要及时调直，并对钢筋表面的泥土、油污、锈迹等加以清除。

（2）根据梁段的长度、千斤顶工作长度、穿束时的连接长度、余量等，通过计算得出钢绞线的下料长度，用砂轮切割机下料，避免端头下料后出现散乱的情况，够一束的数量后，先用梳筋板梳理，随后用细铁丝牢固捆扎，每道细铁丝的间距控制在1.5m 左右。按梁段的施工情况，合理确定下料数量。

（3）较长的钢筋束利用卷扬机穿束，较短的钢筋束以人为手动的方法穿束。操作前，在前端设置引导头，去除钢筋束表面的污物，用点焊焊接引导头。箱梁混凝土的强度达到设计85%以上，便可开展张拉作业，具体顺序如下：由外向内、左右对称、先纵后横。

（4）将千斤顶的张拉头旋入钢筋40mm 左右，对钢筋束一次性张拉成型，持续施加荷载2min 后锚固。采用双控法对张拉过程加以控制，油压表为主，误差控制在±2%以内，伸长量为辅，误差控制在1%以内。当梁段混凝土强度达到设计强度95%以上时，方可张拉预应力钢索，纵向预应力筋全部张拉完毕后，方能张拉横向预应力筋并及时压浆。

2.2.6 孔道压浆

本工程建设项目中，孔道压浆采用真空辅助压浆工艺，具体施工要点如下：

(3)原矿含硫较高，限制了金的富集倍数，-0.074 mm含量占65%的磨矿细度下，可解离的金矿物占13.56%左右，包裹于黄铁矿、黄铜矿和磁黄铁矿中的金占82.86%，脉石矿物中金约占3.58%，金矿理论回收率为96.42%。经化学分析，黄铁矿中金含量为22.3 g/t，磁黄铁矿中金含量为3.09 g/t，因此，建议对硫精矿进行磁选除去磁黄铁矿从而达到进一步富集金的目的。

（1）钢绞线张拉完毕，以水泥砂浆封锚之后，为避免砂浆掉落，影响锚固的效果，采用双层塑料薄膜进行密封，并牢靠绑扎在锚具上，在锚垫板排气孔上安装压浆管，在丝口处缠好胶带，确保实现密封。

（2）用于封锚的水泥砂浆强度达到10MPa时，可使用高压水泵从低端向管道内冲洗，此举除了能够起到润滑管道的效果，还能检查是否存在串孔的现象。在确认合格之后，使用空气压缩机，将孔道内所残留的水吹出。

（3）抽真空并拌制浆液，当孔道达到真空状态以后，开启压浆泵进行灌浆作业，使管道内的压力保持在0.5～0.6MPa，稳压2min 以上，关闭压浆泵和阀门，一个孔道压浆完毕，按上述方法将所有孔道全部压完即可。

2.3 挂篮拼装与模板安装

2.3.1 拼装要点

（1）当0#段施工完毕后，将其顶面清理干净，测放出找梁的中心线，挂篮走行轨道中心与梁中心之间的距离为2.85m，轨道宽度为0.65m。在对轨道铺设时，可采用对称的方法，从0#段中心位置处开始，铺设出堆码高度为16cm 的垫块，间距控制在100cm，将挂篮走行轨道铺设在垫块上，通过垫块将轨道找平，测量合格后，完成锚固。轨道安装过程中，要对如下事项加以注意：轨道平整度、前后位置、平行度。

（2）当轨道安装就位后，便可安装主千斤顶，操作方法如下：将主千斤顶放置在挂篮走行轨道中间位置处，与梁边保持2.5cm 的距离并用素灰找平梁顶面，千斤顶放稳后，安好千斤顶，装上吊挂弹簧[2]。

（3）前工作小车安装在主千斤顶的上方，通过卡轨器将钢轨卡紧，并将工作小车临时垫平；每处安装4根后锚固筋，借助预留孔以锚固的方式将之安装在梁顶板上，梁内和梁外各两根。

（4）按照图纸要求，在现场完成桁架组装，然后将单片桁架吊装就位，中间支点与前工作小车通过插销连接，后支点利用后锚固横梁与梁顶板锚固，并安装机械千斤顶和反扣轮，吊装后横梁和前上横梁；当桁架安装完毕后，将相关附件安装就位，包括四周抗风稳定杆件、前拉杆、斜撑等。

当挂篮拼装完毕后，可按压重后产生的挠度值，并结合设计的立模标高，计算出相应的调整值，据此确定出底模的位置并加以固定。随后紧固吊带和后锚固系统，完成外侧模固定。本工程中，外侧模采用钢模板，用槽钢托架支撑；内模板为组合式木模板，面板采用的是竹胶板，光面、厚度为12mm[3]，通过带可调节功能的钢骨架支撑，用拉紧加强内外模的整体性。

2.4 混凝土施工

2.4.1 浇筑

本工程中，梁体采用的是高强度等级的预拌混凝土，利用专用的混凝土运输车，将拌制好的混凝土从拌和站运至施工现场，由泵车输送至梁顶。从内模顶板上的预留孔经串筒进入底板，之所以采用串筒辅助是为混凝土离析；腹板直接从顶部灌入，两侧腹板对称灌注，要保证混凝土灌注的均衡性，浇筑进度的允许偏差为2.0m³[4]。

2.4.2 养护拆模

当新浇筑的梁体腹板混凝土强度达到设计强度的80%以上，便可将模板拆除，底模要在预应力张拉完毕后拆除。按照现行规范标准的规定要求，对梁体养护，可以采用覆盖、洒水的方法，覆盖物以塑料膜和干净的草袋为主，洒水时要控制好次数，以混凝土表面润湿为准。拆除梁体侧模时，可在挂篮前移的过程中，涂刷养护液养护。

2.5 挂篮走行与锚固

2.5.1 挂篮前移

（1）挂篮前移可以通过行走系统完成，本工程中的行走系统由两部分组成，即向前牵引和尾索保护装置。移动前，先将底模平台用钢丝绳连接至腹板模板的外滑梁上并撤除后吊带，松开前吊带，使挂篮模板与混凝土表面脱离，随后对底板、腹板、翼板等部位全面检查，确保完全脱离，不会对挂篮行走造成阻碍[5]。

（2）要确保挂篮的走道梁安装位置准确，接头部位不得存在台阶，要保持平齐。待准备工作完成后，可将后锚固系统松开，借助倒链牵引挂篮向前移动，悬臂端的挂篮要对称前移。挂篮走行时，要观测中线及走道方向，出现偏移必须及时纠偏。在挂篮尾部加装向后施力的倒链，这样能够避免挂篮前移的速度过快，为防止外滑梁脱轨的情况发生，可在其尾部焊接限位角钢。

2.5.2 后锚固系统锁定

当挂篮走行到梁段浇筑的位置处后，可将后锚固系统锁定并将前支点垫平，安好后吊带系统，转移挂篮底模平台，通过千斤顶提升、收紧挂篮，对中线及立模标高调整后，将底模和外侧模固定。

2.6 合龙段施工

在连续梁挂篮施工中，合龙段是较为重要的环节之一，按照位置不同可以分为中跨合龙和边跨合龙，合龙顺序为先边跨、后中跨。

2.6.1 合龙程序

（1）当最后的梁段施工完毕后，将边跨端的挂篮迁移至合龙段，中跨段的挂篮前移至下一梁段处锁定，对边跨合龙段撑拉锁定，灌注混凝土，养护至设计强度后，张拉边跨三向预应力束。

（2）中跨合龙时，先将合龙段挂篮及模板就位，根据设计要求，设置体内约束和体外支撑，随后灌注混凝土，边浇筑、边卸载，待中跨合龙段混凝土浇筑完毕后，及时养生，达到一定强度后，将体外支撑拆除，张拉三向预应力束。

2.6.2 施工要点

在合龙段施工中，需要借助挂篮上的模板系统，将底模锚固在邻近梁段的底板上，为避免浇筑混凝土时，梁体受力变形，先对邻近梁段预压，采用水箱储水加压的方法，并在混凝土灌注时，分级放水[6]。

（1）在悬臂端采用水箱压重的方法，按照混凝土浇筑速度将水箱内的水分次卸除，确保施工荷载与设计要求相符。为避免合龙段浇筑前后，混凝土达到设计强度期间梁体受外界温度变化的影响，产生次内力，可采取临时固定的措施，并设置内外刚性支撑。浇筑合龙段前气温若是较低，可在悬臂端预埋钢构件，临时锁住，借此来保护混凝土的浇筑。

（2）浇筑合龙段混凝土时，要尽可能选择温度变化最小的时间段，如凌晨，这样能够使混凝土强度增长时，气温处于回升状态，可以有效预防早期开裂的情况发生。为防止收缩裂缝的产生，可在混凝土中加入数量的早强减水剂[7]。

（3）中跨合龙段施工中，要保留一套挂篮底模及外侧模，并对T构梁的表面进行清理，梁上的施工机具全部转移至0#段上，复测高程，看是否准确；将配重材料置于梁上，在气温适宜的条件下，完成型钢支撑焊接。

（4）边跨合龙段施工时，可在悬臂施工后，对挂篮前移，合龙程序与中跨基本相同，在此不进行累述。合龙段施工中，需要注意混凝土的养生，可采取有效的降温措施，如梁顶洒水、箱梁内洒水、通风等[8]。

3 结语

随着连续梁桥挂蓝技术的使用及发展，提升了铁路及公路桥梁的建设施工效率，我国相关部门一直在致力于研究新的技术。实践证实，连续梁桥挂蓝技术在桥梁建设中不可替代，同时应用范畴在不断地扩大，其施工质量可对桥梁的整体工程造成影响[9]。连续梁桥挂篮施工是一项较为复杂且系统的工作，涵盖的内容相对较多，一旦某个环节或是细节出现问题，都可能影响工程整体质量[10]。为避免这一问题的发生，要求作业人员掌握相关的施工技术，合理应用到实际工程中，且能够及时发现问题处理问题，确保连续梁能够按质按量按时完成，进而推动桥梁工程业的良性发展[11]。